CN109026026A - 下穿既有管廊的大断面多线多连拱暗挖隧道群的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种下穿既有管廊的大断面多线多连拱暗挖隧道群的施工方法，包括以下步骤：S1)对开挖前的多线多连拱暗挖隧道群的廓形周围的土体进行超前预支护；S2)采用中隔壁法以间隔方式开挖多线多连拱暗挖隧道群中的每一线暗挖隧道，待前一暗挖隧道中的所有导洞的挖掘和初期支护完成后，开始下一暗挖隧道的其中一个导洞的挖掘和初期支护同时执行前一暗挖隧道的所有导洞的二次支护，直至每两线已完成开挖过程的暗挖隧道之间均间隔有一线未开挖的暗挖隧道；S3)采用中隔壁法同时开挖未开挖的暗挖隧道；S4)对多线多连拱暗挖隧道群执行最终衬砌。本发明的施工方法可同时执行多线多连拱暗挖隧道群不同工序的施工，节省了施工时间，提高了施工效率。

Description

下穿既有管廊的大断面多线多连拱暗挖隧道群的施工方法

技术领域

本发明涉及隧道施工领域，具体地，涉及一种下穿既有管廊的大断面多线多连拱暗挖隧道群的施工方法。

背景技术

在交通建设过程中，隧道施工是一种常见的工程建筑物，通常我们熟悉的是单隧道施工，但是随着道路建设脚步加快，出现了许多在同一位置修建多线隧道的施工。多线隧道的施工相比单线隧道施工会遇到更多的问题，尤其是在下穿既有管廊、大断面多线多连拱暗挖隧道且修建暗挖隧道的岩层为富水砂层时，更是加大了施工难度，在施工过程中既要防止既有管廊的塌陷，还要防止在富水砂层中挖掘隧道时，隧道可能出现的塌方。现有技术中遇到下穿既有管廊、大断面多线多连拱暗挖隧道在富水砂层中同一位置施工时，往往是先采用中隔壁法挖掘完其中一线暗挖隧道并完成该条暗挖隧道的初期支护、二次支护后，再进行下一线暗挖隧道的施工，这样在多线多连拱暗挖隧道施工时必须等到前一线暗挖隧道的初期支护、二次支护完成后才能继续下一线暗挖隧道的施工，极大影响了整个多线多连拱暗挖隧道的施工效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种下穿既有管廊的大断面多线多连拱暗挖隧道群的施工方法，能够解决下穿既有管廊时超浅埋大断面多线多连拱暗挖隧道群在富水砂层进行开挖时效率低下的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种下穿既有管廊的大断面多线多连拱暗挖隧道群的施工方法，应用于与明挖基坑交接的多线多连拱暗挖隧道群，所述多线多连拱暗挖隧道群的两个端头平行设置有与所述明挖基坑交接的第一地连墙和第二地连墙，所述施工方法包括以下步骤：S1)对开挖前的所述多线多连拱暗挖隧道群的廓形周围的土体进行超前预支护；S2)采用中隔壁法以间隔方式开挖所述多线多连拱暗挖隧道群中的每一线暗挖隧道，其中所述每一线暗挖隧道的开挖过程包括导洞挖掘、导洞初期支护和导洞二次支护，待前一暗挖隧道中的所有导洞的导洞挖掘和导洞初期支护已完成后，开始下一暗挖隧道的其中一个导洞的导洞挖掘和导洞初期支护同时执行所述前一暗挖隧道的所有导洞的导洞二次支护，待所述前一暗挖隧道的所有导洞的导洞二次支护的混凝土强度已达到预定强度后，开始所述下一暗挖隧道中的剩余未开挖导洞的导洞挖掘和导洞初期支护，以完成所述下一暗挖隧道的所有导洞的导洞挖掘和导洞初期支护，直至每两线已完成开挖过程的暗挖隧道之间均间隔有一线未开挖的暗挖隧道；S3)采用中隔壁法同时开挖所述多线多连拱暗挖隧道群中每一线未开挖的暗挖隧道，直至完成所述多线多连拱暗挖隧道群的开挖过程；S4)对所述多线多连拱暗挖隧道群执行最终衬砌。

优选地，所述步骤S1)对开挖前的所述多线多连拱暗挖隧道群的廓形周围的土体进行超前预支护，包括：采用管棚注浆法加固所述多线多连拱暗挖隧道群的廓形周围的土体，以形成第一保护壳体；紧贴所述第一保护壳体的廓形施作水平旋喷桩。

优选地，所述中隔壁法包括:将待开挖的所述每一线暗挖隧道分成多个导洞并对所述多个导洞进行编号；在开挖过程中，按照编号依序对所述每一线暗挖隧道中的每一导洞进行导洞挖掘、导洞初期支护和导洞二次支护。

优选地，所述导洞初期支护包括：向挖掘出的导洞的洞壁上初喷混凝土；贴合完成初喷混凝土的导洞的洞壁廓形，按照第一间距在所述导洞中安设多个钢拱架，并以连接筋固定连接相邻的两个钢拱架；垂直于所述导洞的纵深方向，在所述导洞的地面上安设多个临时支撑架，并将所述临时支撑架与对应的钢拱架进行连接；在完成初喷混凝土的导洞的洞壁上以及拱脚处，按照第一水平间距和第一垂直间距以与水平面第一夹角的角度施作多个锚杆；将所述拱脚处的锚杆与对应的钢拱架进行连接；在每两个相邻的钢拱架之间铺设钢筋网，每一钢筋网与对应的钢拱架以及对应的锚杆固定连接且所述钢筋网之间互相搭接；向铺设钢筋网的导洞的洞壁湿喷混凝土至第一喷射厚度；在湿喷混凝土的导洞的地面上施作临时仰拱。

优选地，所述第一水平间距介于30-50cm。

优选地，所述施作临时仰拱包括：在所述湿喷混凝土的导洞的地面上架设临时钢架，以使所述临时钢架与所述钢拱架封闭成环；在架设临时钢架的导洞地面上湿喷混凝土至第二喷射厚度。

优选地，所述第二喷射厚度介于10-15厘米。

优选地，所述导洞二次支护包括：贴合完成初期支护的导洞的洞壁廓形，按照第一间距安设多个格栅钢架，并以连接筋固定连接相邻的两个格栅钢架，使得所述格栅钢架与对应的临时支撑架连接；在每两个相邻的格栅钢架之间铺设钢筋网，每一钢筋网与对应的格栅钢架固定连接且所述钢筋网之间互相搭接；向铺设钢筋网的导洞的洞壁湿喷混凝土至第一喷射厚度。

优选地，所述第一喷射厚度为30厘米。

优选地，步骤S4)对所述多线多连拱暗挖隧道群执行最终衬砌，包括：拆除所述临时支撑架、所述临时仰拱以及采用中隔壁法进行所述多线多连拱暗挖隧道群的每一线暗挖隧道开挖时形成的中隔墙；沿着每一线暗挖隧道的导洞的洞壁施作防水层；沿着每一线暗挖隧道的导洞的地面和洞壁安装衬砌钢筋；在每一线暗挖隧道的导洞内搭设模板支架、贴合所述衬砌钢筋安装浇筑模板、并使用所述模板支架固定所述浇筑模板；通过预留的浇筑窗口向所述浇筑模板与每一线暗挖隧道的导洞的地面之间以及所述浇筑模板与每一线暗挖隧道的导洞的洞壁之间浇筑混凝土；待混凝土凝固后，拆除所述模板支架和所述浇筑模板。

本发明提供一种下穿既有管廊的大断面多线多连拱暗挖隧道群的施工方法，该施工方法采用中隔壁法按照间隔一线暗挖隧道的方式对所述多线多连拱暗挖隧道群进行开挖，之后再采用中隔壁法同时开挖剩余的未挖掘暗挖隧道，具体地，在完成所述多线多连拱暗挖隧道群中的一线暗挖隧道的导洞挖掘和导洞初期支护后，间隔一线未开挖暗挖隧道进行下一线暗挖隧道的其中一个导洞的导洞挖掘和导洞初期支护，并同时对前一线暗挖隧道的所有导洞进行二次支护，待前一线暗挖隧道的所有导洞的二次支护的混凝土强度达到预定强度后，再开始下一线暗挖隧道中的剩余未开挖导洞的导洞挖掘和导洞初期支护，与现有技术的多线多连拱暗挖隧道群中完成一条暗挖隧道的导洞挖掘、初期支护、二次支护全部过程后才能继续下一暗挖隧道的挖掘方法相比，本发明提供的施工方法可在执行一条暗挖隧道的二次支护的同时进行下一条暗挖隧道的挖掘，节省了施工时间，提高了整个多线多连拱暗挖隧道群的施工效率。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1是本发明提供的下穿既有管廊的大断面多线多连拱暗挖隧道群的施工方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图1是本发明实施方式提供的下穿既有管廊的大断面多线多连拱暗挖隧道群的施工方法的流程图。如图1所示，本发明提供的施工方法应用于与明挖基坑交接的多线多连拱暗挖隧道群，所述多线多连拱暗挖隧道群的两个端头平行设置有与所述明挖基坑交接的第一地连墙和第二地连墙，所述施工方法包括以下步骤：S1)对开挖前的所述多线多连拱暗挖隧道群的廓形周围的土体进行超前预支护；S2)采用中隔壁法以间隔方式开挖所述多线多连拱暗挖隧道群中的每一线暗挖隧道，其中所述每一线暗挖隧道的开挖过程包括导洞挖掘、导洞初期支护和导洞二次支护，待前一暗挖隧道中的所有导洞的导洞挖掘和导洞初期支护已完成后，开始下一暗挖隧道的其中一个导洞的挖导洞掘和导洞初期支护同时执行所述前一暗挖隧道的所有导洞的导洞二次支护，待所述前一暗挖隧道的所有导洞的导洞二次支护的混凝土强度已达到预定强度后，开始所述下一暗挖隧道中的剩余未开挖导洞的导洞挖掘和导洞初期支护，以完成所述下一暗挖隧道的所有导洞的导洞挖掘和导洞初期支护，直至每两线已完成开挖过程的暗挖隧道之间均间隔有一线未开挖的暗挖隧道；S3)采用中隔壁法同时开挖所述多线多连拱暗挖隧道群中每一线未开挖的暗挖隧道，直至完成所述多线多连拱暗挖隧道群的开挖过程；S4)对所述多线多连拱暗挖隧道群道执行最终衬砌。

其中，所述施工方法采用中隔壁法以间隔方式开挖所述多线多连拱暗挖隧道群，在完成其中一线暗挖隧道的所有导洞的导洞挖掘和导洞初期支护后，即刻间隔一线未开挖的暗挖隧道开始下一暗挖隧道中的其中一个导洞的导洞挖掘、导洞初期支护，同时在执行下一暗挖隧道中的其中一个导洞的导洞初期支护的过程中可对所述前一暗挖隧道的所有导洞施作导洞二次支护，这样在挖掘多线多连拱暗挖隧道群时，多线开工的施工方式与现有施工方式相比不但节约施工时间，还提高了整个多线多连拱暗挖隧道群的施工效率。

在一个实施例中，所述多线多连拱暗挖隧道群为四线四连拱暗挖隧道群，在进行所述四线四连拱暗挖隧道群的开挖之前，先对所述四线四连拱暗挖隧道群周围的土体进行加固，完成超前支护，加固所述四线四连拱暗挖隧道群周围的土体。优选地，所述步骤S1)对开挖前的所述多线多连拱暗挖隧道群的廓形周围的土体进行超前预支护，包括：采用管棚注浆法加固所述四线四连拱暗挖隧道群的廓形周围的土体，以形成第一保护壳体；紧贴所述第一保护壳体的廓形施作水平旋喷桩；具体地，采用TY150-TH锚固钻机在第一地连墙上沿所述四线暗挖隧道的廓形按照间距400mm钻入多个直径的管棚置放孔，优选地，管棚倾角为3°-5°，管棚置放孔穿透第一地连墙的墙体后钻入到第二地连墙内的墙体内，为了确保管棚能够起到支护作用，所述管棚置放孔必须钻入到第二地连墙的墙体内且钻入第二地连墙墙体的深度必须大于等于第二地连墙厚度的三分之二，管棚置放孔钻孔完成后，向管棚置放孔内置入管棚，之后向所述管棚内注入浆液，待浆液填充满所述管棚和管棚置放孔与管棚之间的间隙后，停止注入浆液，浆液凝固后即完成所述四线四连拱暗挖隧道群的廓形周边的土体的加固。优选地，所述管棚均由钢管内部设置有钢筋笼的钢花管构成，例如，管棚采用的无缝钢管内设置钢筋笼的结构，钢筋笼包括4根主筋和多个固定环，4根主筋为的钢筋，主筋硬度为HRB400，固定环为的钢管，多个固定环按照第二间距端面平行设置，第二间距优选为1500mm，所述4根主筋沿着固定环的周向均布且与每一固定环焊接。

鉴于本发明中的岩层结构为富水砂层且所述多线多连拱暗挖隧道群会下穿既有管廊，为了确保后续多线多连拱暗挖隧道群的施工安全，本发明提供的施工方法紧贴管棚注浆法后凝固的浆液形成的第一保护壳体的轮廓廓形施作水平旋喷桩来进一步加固多线多连拱暗挖隧道群的周围的土体，在一个实施例中，水平旋喷桩直径为每相邻的两个水平旋喷桩之间的间距为400mm且每相邻的两个水平旋喷转互相咬合，沿着第一保护壳体的轮廓廓形在拱顶部分设置单排水平旋喷桩，在平行第一保护壳体廓形的两侧墙的外侧紧挨第一保护壳体设置至少两排平行的水平旋喷桩。具体地，采用全站仪沿第一保护壳体的轮廓廓形紧挨第一保护壳体在第一地连墙上测定多个水平旋喷桩定位点，并在第一地连墙上标记每个水平旋喷桩定位点的位置，全站仪可选用例如索佳SET2130R、苏光RTS632、宾得R300、徕卡TPS800等；采用钻机在所述多个水平旋喷桩定位点上钻孔形成水平旋喷孔，钻机可选用例如MST-180CHB型顶驱式多功能钻机或ST-60水平旋喷机。为了确保后续施作的水平旋喷桩能够对所述多线多连拱暗挖隧道群的廓形周围土体进行加固，所述水平旋喷孔穿透第一地连墙钻入第二地连墙的墙体内，且钻入第二地连墙墙体的深度必须大于等于第二地连墙厚度的三分之二，水平旋喷孔孔径为水平旋喷孔钻孔完成后，向水平旋喷孔内插入水平喷射注浆管，待水平喷射注浆管插入到预定喷射深度后且水平喷射注浆管内的喷射压力达到预定喷射压力(预定喷射压力介于15Mpa-20Mpa)时，再次利用MST-180CHB型顶驱式多功能钻机或ST-60水平旋喷机向水平旋喷孔内喷入注浆浆液，当水平喷射注浆管的出浆口在预定喷射深度停留第二时间段(优选地，第二时间段介于10-15秒)后，向外提升水平喷射注浆管，利用水平喷射注浆管的出浆口喷出的注浆浆液形成的射流将水平旋喷孔内一定范围内的土体切削，并将喷出的注浆浆液与切削掉的土体通过射流搅拌混合，当旋喷提升至与第一地连墙墙体相接的位置时停止旋喷提升，即停止使用射流切削水平旋喷孔内土体的功能，仅利用水平注浆管对在第一地连墙上形成的水平旋喷孔进行注浆填充，注浆填充后注浆浆液凝固逐渐形成水平旋喷桩，形成的水平旋喷桩形状为一个阶梯状圆柱体，预定喷射深度与第一地连墙之间的土体因注浆浆液不断的冲击切削使得预定喷射深度处至第一地连墙之间形成的水平旋喷桩直径得以扩大到而在第一地连墙上形成的水平旋喷孔仅进行注浆填充未进行旋喷，因此这段水平旋喷孔直径为采用水平旋喷桩进一步强化了多线暗挖隧道的周围的土体。

优选地，所述中隔壁法包括:将待开挖的所述每一线暗挖隧道分成多个导洞并对所述多个导洞进行编号；在开挖过程中，按照编号依序对所述每一线暗挖隧道中的每一导洞进行导洞挖掘、导洞初期支护和导洞二次支护。

在上述实施例中，所述多线暗挖隧道为四线四连拱暗挖隧道群，在开挖这四线四连拱暗挖隧道群之前，对所述四线四连拱暗挖隧道群中的每一线暗挖隧道进行编号，编号顺序为1号暗挖隧道、2号暗挖隧道、3号暗挖隧道和4号暗挖隧道，采用中隔壁法挖掘所述四线四连拱暗挖隧道群中的每一线暗挖隧道，具体地，在挖掘每一线暗挖隧道时，先将每一线暗挖隧道划分成六个导洞，开挖1号暗挖隧道时，将1号暗挖隧道分为六个导洞，每一导洞均采用分段式即挖即支护的挖掘方式，即将导洞按照预定进深分成若干段，每当开挖出一段导洞段后立即对开挖出的导洞段进行初期支护；挖掘时将所述六个导洞分别编号为#1导洞、#2导洞、#3导洞、#4导洞、#5导洞和#6导洞，开挖时由上而下进行导洞施工，选择远离地面且处于同一水平面上的两个导洞为一组依序开挖，例如，选择同一水平面的#1导洞和#2导洞依序开挖，采用分段式即挖即支护挖掘方式先进行#1导洞开挖，按照预定进深(优选地，所述预定进深为0.5米)在第一地连墙上执行#1导洞的导洞挖掘以形成导洞段，之后立即对该导洞段进行导洞初期支护，导洞初期支护完成后再继续按照预定进深对#1导洞进行导洞挖掘，当#1导洞的导洞初期支护穿过管廊的正下方时开始执行#2导洞的导洞挖掘和导洞初期支护，待#2导洞的导洞初期支护完成后，开始下一组同一水平面的#3导洞和#4导洞的导洞挖掘和导洞初期支护，当#4导洞的导洞初期支护完成后，再开挖#5导洞和#6导洞，#6导洞的导洞初期支护完成后，即可开始与1号暗挖隧道间隔有一个2号暗挖隧道的3号暗挖隧道的#1导洞的导洞挖掘；在执行3号暗挖隧道的#1导洞的导洞初期支护时对1号暗挖隧道的所有导洞进行导洞二次支护，在1号暗挖隧道的导洞二次支护的混凝土强度达到预定强度(即达到混凝土设计凝固强度的80％)后，再开始进行3号暗挖隧道的#2导洞的导洞挖掘，3号暗挖隧道的#2导洞的导洞初期支护完成后，进行3号暗挖隧道中处于同一水平面的#3导洞和#4导洞的导洞挖掘和导洞初期支护，3号暗挖隧道的#3导洞和#4导洞的开挖方式与1号暗挖隧道中的同一水平面的#3导洞和#4导洞的开挖顺序和开挖方法相同，待3号暗挖隧道的#4导洞的导洞初期支护完成后，继续完成3号暗挖隧道中处于同一水平面的#5导洞和#6导洞的导洞挖掘和导洞初期支护，3号暗挖隧道的#5导洞和#6导洞的开挖方式与1号暗挖隧道中的同一水平面的#5导洞和#6导洞的开挖顺序和开挖方法相同，当3号暗挖隧道的#6导洞的导洞初期支护完成后，对3号暗挖隧道中的每一导洞施作导洞二次支护，待3号暗挖隧道每一导洞的导洞二次支护的混凝土强度达到预定强度(即达到混凝土设计凝固强度的80％)后，采用中隔壁法同时开挖2号暗挖隧道和4号暗挖隧道，开挖方式与1号暗挖隧道的开挖方式相同。

优选地，所述导洞初期支护包括：向挖掘出的导洞的洞壁上初喷混凝土；贴合完成初喷混凝土的导洞的洞壁廓形，按照第一间距在所述导洞中安设多个钢拱架，并以连接筋固定连接相邻的两个钢拱架；垂直于所述导洞的纵深方向，在所述导洞的地面上安设多个临时支撑架，并将所述临时支撑架与对应的钢拱架进行连接；在完成初喷混凝土的导洞的洞壁上以及拱脚处，按照第一水平间距和第一垂直间距以与水平面第一夹角的角度施作多个锚杆；将所述拱脚处的锚杆与对应的钢拱架进行连接；在每两个相邻的钢拱架之间铺设钢筋网，每一钢筋网与对应的钢拱架以及对应的锚杆固定连接且所述钢筋网之间互相搭接；向铺设钢筋网的导洞的洞壁湿喷混凝土至第一喷射厚度；在湿喷混凝土的导洞的地面上施作临时仰拱。

在一个实施例中，在进行导洞初期支护施工时，先在开挖出的导洞的洞壁上初喷混凝土，优选地，初喷混凝土厚度为4cm，贴合完成初喷混凝土的导洞洞壁廓形沿导洞的纵深方向按照第一间距(优选地，第一间距为0.5米)安设所述多个钢拱架，并以多条连接筋固定连接相邻的两个钢拱架，同时垂直导洞的纵深方向在导洞的地面上安设所述多个临时支撑架，使得所述多个临时支撑架与所述多个钢拱架对应连接，相邻的两个临时支撑架采用连接筋连接；具体地，钢拱架和临时支撑架采用I18工字钢和/或I25a工字钢制成，所述钢拱架贴合完成初喷混凝土的导洞的洞壁廓形安装，所述临时支撑架用于支撑所述钢拱架，当完成一个预定进深的导洞的初喷混凝土后，在导洞内架设钢拱架和临时支撑架，每相邻的两个钢拱架和两个临时支撑架之间均采用连接筋固定。

为了进一步固定所述钢拱架以及后续工序中钢筋网，在完成初喷混凝土后的导洞的洞壁上和导洞拱脚处按照沿着导洞纵深方向的第一水平间距(优选地，第一水平间距为30–50厘米)和垂直水平面方向的第一垂直间距(优选地，第一垂直间距为3-4米)并以与水平面第一夹角的角度向下施作锚杆，之后向锚杆内注浆，优选地，所述第一夹角介于20°-35°。

锚杆施作完成后，将导洞拱脚处的锚杆与钢拱架固定；在两个相邻的钢拱架之间铺设钢筋网，例如，钢筋网可选用的钢筋制成，每一片钢筋网的尺寸可选用2m×1.5m，网格间距为150mm×150mm，将选用的钢筋网贴合完成初喷混凝土的导洞的洞壁铺设在相邻的两个钢拱架之间，采用点焊的方式将钢筋网与两个钢拱架焊接，钢筋网与钢筋网之间搭接后点焊连接，搭接长度为150mm，钢筋网与导洞的洞壁上的锚杆点焊连接。之后，向铺设完钢筋网的导洞的洞壁上湿喷混凝土至第一喷射厚度，优选地，所述第一喷射厚度为30厘米。

本发明的施工方法所应用的地质环境为富水砂层，为了确保挖掘的每一个导洞不塌陷，优选地，所述施作临时仰拱包括：在所述湿喷混凝土的导洞的地面上架设临时钢架，以使所述临时钢架与所述钢拱架封闭成环；在架设临时钢架的导洞地面上湿喷混凝土至第二喷射厚度；在一个实施例中，在每一完成导洞初期支护的导洞中，在导洞内的地面上架设C型临时钢架，使得临时钢架的两个端头与对应的钢拱架连接，以封闭成环，用以改善地层施加给导洞的压力通过导洞的边墙将压力传递到地下，同时还可以有效的抵抗下部地层传来的反力，架设完成临时钢架后，再向地面上湿喷混凝土，湿喷厚度为第二喷射厚度，优选地，所述第二喷射厚度为10-15厘米。

优选地，所述导洞二次支护包括：贴合完成初期支护的导洞的洞壁廓形，按照第一间距安设多个格栅钢架，并以连接筋固定连接相邻的两个格栅钢架，使得所述格栅钢架与对应的临时支撑架连接；在每两个相邻的格栅钢架之间铺设钢筋网，每一钢筋网与对应的格栅钢架固定连接且所述钢筋网之间互相搭接；向铺设钢筋网的导洞的洞壁湿喷混凝土至第一喷射厚度。优选地，所述第一喷射厚度为30厘米。

在一个实施例中，贴合成导洞初期支护的导洞的洞壁廓形垂直导洞纵深方向架设格栅钢架，所述格栅钢架可采用HRB400级的钢筋制成，每一格栅钢架与对应的支撑架连接以固定所述格栅钢架且每相邻的两个格栅钢架之间通过连接筋固定，所述连接筋可选用钢筋制成。

待格栅钢架架设完毕，在相邻的两个格栅钢架之间铺设钢筋网，例如，钢筋网可选用的钢筋制成，每一片钢筋网的尺寸可选用2m×1.5m，网格间距为150mm×150mm，将选用的钢筋网贴合完成导洞初期支护的导洞的洞壁铺设在相邻的两个格栅钢架之间，采用点焊的方式将钢筋网与相邻的两个格栅钢架焊接，钢筋网与钢筋网之间搭接后点焊连接，搭接长度为150mm。

向铺设钢筋网后的导洞洞壁上喷射混凝土至第一喷射厚度，优选地，所述第一喷射厚度为30厘米，在喷射混凝土时，根据不同的地质状况，每层湿喷所用到的混凝土也会略有不同，例如，在本发明的二次支护中选用的混凝土采用C35水泥、添加剂、骨料等搅拌制成，为了确保湿喷质量，其中骨料颗粒的最大粒度小于等于16mm。

优选地，步骤S4)对所述多线多连拱暗挖隧道群执行最终衬砌，包括：拆除所述临时支撑架、所述临时仰拱以及采用中隔壁法进行所述多线多连拱暗挖隧道群的每一线暗挖隧道开挖时形成的中隔墙；沿着每一线暗挖隧道的导洞的洞壁施作防水层；沿着每一线暗挖隧道的导洞的地面和洞壁安装衬砌钢筋；在每一线暗挖隧道的导洞内搭设模板支架、贴合所述衬砌钢筋安装浇筑模板、并使用所述模板支架固定所述浇筑模板；通过预留的浇筑窗口向所述浇筑模板与每一线暗挖隧道的导洞的地面之间以及所述浇筑模板与每一线暗挖隧道的导洞的洞壁之间浇筑混凝土；待混凝土凝固后，拆除所述模板支架和所述浇筑模板。

在一个实施例中，拆除临时支撑架、所述临时仰拱和中隔墙后，沿着多线多连拱暗挖隧道群地面和完成二次支护的多线多连拱暗挖隧道群的洞壁安装衬砌钢筋，所述衬砌钢筋可选用HRB400和/或HRB300的钢筋制成，在置放衬砌钢筋时，考虑净空影响，安装的衬砌钢筋与完成二次支护的多线多连拱暗挖隧道群的侧墙、拱部之间设置有30-50mm的间隙；安装好衬砌钢筋后在多线暗挖隧道内搭设模板支架并贴合衬砌钢筋安装浇筑模板，所安装的浇筑模板将所述衬砌钢筋完全包覆，模板支架用以支撑浇筑模板与衬砌钢筋贴合。

在实际施工中，多线多连拱暗挖隧道群的洞壁廓形不是单一的线条，因此在采用模筑法施工时通常会用到各种浇筑模板，例如：底板腋角模板、边墙模板、拱顶模板等；待浇筑模板安装完成后，通过预留的浇筑窗口向所述浇筑模板与多线多连拱暗挖隧道群地面和完成二次支护的多线多连拱暗挖隧道群的洞壁之间浇筑混凝土，浇筑混凝土时由下至上、左右交替、从两侧向拱顶对称浇筑；待浇筑的混凝土凝固后，拆除模板支架和浇筑模板。

本发明提供一种下穿既有管廊的大断面多线多连拱暗挖隧道群的施工方法，该施工方法采用中隔壁法按照间隔一线暗挖隧道的方式对所述多线多连拱暗挖隧道群进行开挖，之后再采用中隔壁法同时开挖剩余的未挖掘暗挖隧道，具体地，在完成所述多线多连拱暗挖隧道群中的一线暗挖隧道的导洞挖掘和导洞初期支护后，间隔一线未开挖暗挖隧道进行下一线暗挖隧道的其中一个导洞的导洞挖掘和导洞初期支护，并同时对前一线暗挖隧道的所有导洞进行二次支护，待前一线暗挖隧道的所有导洞的二次支护的混凝土强度达到预定强度后，再开始下一线暗挖隧道中的剩余未开挖导洞的导洞挖掘和导洞初期支护，与现有技术的多线多连拱暗挖隧道群中完成一条暗挖隧道的导洞挖掘、初期支护、二次支护全部过程后才能继续下一暗挖隧道的挖掘方法相比，本发明提供的施工方法可在执行一条暗挖隧道的二次支护的同时进行下一条暗挖隧道的挖掘，节省了施工时间，提高了整个多线多连拱暗挖隧道群的施工效率。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种下穿既有管廊的大断面多线多连拱暗挖隧道群的施工方法，应用于与明挖基坑交接的多线多连拱暗挖隧道群，所述多线多连拱暗挖隧道群的两个端头平行设置有与所述明挖基坑交接的第一地连墙和第二地连墙，其特征在于，所述施工方法包括以下步骤：

S1)对开挖前的所述多线多连拱暗挖隧道群的廓形周围的土体进行超前预支护；

S2)采用中隔壁法以间隔方式开挖所述多线多连拱暗挖隧道群中的每一线暗挖隧道，其中所述每一线暗挖隧道的开挖过程包括导洞挖掘、导洞初期支护和导洞二次支护，待前一暗挖隧道中的所有导洞的导洞挖掘和导洞初期支护已完成后，开始下一暗挖隧道的其中一个导洞的导洞挖掘和导洞初期支护同时执行所述前一暗挖隧道的所有导洞的导洞二次支护，待所述前一暗挖隧道的所有导洞的导洞二次支护的混凝土强度已达到预定强度后，开始所述下一暗挖隧道中的剩余未开挖导洞的导洞挖掘和导洞初期支护，以完成所述下一暗挖隧道的所有导洞的导洞挖掘和导洞初期支护，直至每两线已完成开挖过程的暗挖隧道之间均间隔有一线未开挖的暗挖隧道；

S3)采用中隔壁法同时开挖所述多线多连拱暗挖隧道群中每一线未开挖的暗挖隧道，直至完成所述多线多连拱暗挖隧道群的开挖过程；

S4)对所述多线多连拱暗挖隧道群执行最终衬砌。

2.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述步骤S1)对开挖前的所述多线多连拱暗挖隧道群的廓形周围的土体进行超前预支护，包括：

采用管棚注浆法加固所述多线多连拱暗挖隧道群的廓形周围的土体，以形成第一保护壳体；

紧贴所述第一保护壳体的廓形施作水平旋喷桩。

3.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述中隔壁法包括:

将待开挖的所述每一线暗挖隧道分成多个导洞并对所述多个导洞进行编号；

在开挖过程中，按照编号依序对所述每一线暗挖隧道中的每一导洞进行导洞挖掘、导洞初期支护和导洞二次支护。

4.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述导洞初期支护包括：

向挖掘出的导洞的洞壁上初喷混凝土；

贴合完成初喷混凝土的导洞的洞壁廓形，按照第一间距在所述导洞中安设多个钢拱架，并以连接筋固定连接相邻的两个钢拱架；

垂直于所述导洞的纵深方向，在所述导洞的地面上安设多个临时支撑架，并将所述临时支撑架与对应的钢拱架进行连接；

在完成初喷混凝土的导洞的洞壁上以及拱脚处，按照第一水平间距和第一垂直间距以与水平面第一夹角的角度施作多个锚杆；

将所述拱脚处的锚杆与对应的钢拱架进行连接；

在每两个相邻的钢拱架之间铺设钢筋网，每一钢筋网与对应的钢拱架以及对应的锚杆固定连接且所述钢筋网之间互相搭接；

向铺设钢筋网的导洞的洞壁湿喷混凝土至第一喷射厚度；

在湿喷混凝土的导洞的地面上施作临时仰拱。

5.根据权利要求4所述的施工方法，其特征在于，所述第一水平间距介于30-50cm。

6.根据权利要求4所述的施工方法，其特征在于，所述施作临时仰拱包括：

在所述湿喷混凝土的导洞的地面上架设临时钢架，以使所述临时钢架与所述钢拱架封闭成环；

在架设临时钢架的导洞地面上湿喷混凝土至第二喷射厚度。

7.根据权利要求6所述的施工方法，其特征在于，所述第二喷射厚度介于10-15厘米。

8.根据权利要求4所述的施工方法，其特征在于，所述导洞二次支护包括：

贴合完成初期支护的导洞的洞壁廓形，按照第一间距安设多个格栅钢架，并以连接筋固定连接相邻的两个格栅钢架，使得所述格栅钢架与对应的临时支撑架连接；

在每两个相邻的格栅钢架之间铺设钢筋网，每一钢筋网与对应的格栅钢架固定连接且所述钢筋网之间互相搭接；

向铺设钢筋网的导洞的洞壁湿喷混凝土至第一喷射厚度。

9.根据权利要求4和8所述的施工方法，其特征在于，所述第一喷射厚度为30厘米。

10.根据权利要求8所述的施工方法，其特征在于，步骤S4)对所述多线多连拱暗挖隧道群执行最终衬砌，包括：

拆除所述临时支撑架、所述临时仰拱以及采用中隔壁法进行所述多线多连拱暗挖隧道群的每一线暗挖隧道开挖时形成的中隔墙；

沿着每一线暗挖隧道的导洞的洞壁施作防水层；

沿着每一线暗挖隧道的导洞的地面和洞壁安装衬砌钢筋；

在每一线暗挖隧道的导洞内搭设模板支架、贴合所述衬砌钢筋安装浇筑模板、并使用所述模板支架固定所述浇筑模板；

通过预留的浇筑窗口向所述浇筑模板与每一线暗挖隧道的导洞的地面之间以及所述浇筑模板与每一线暗挖隧道的导洞的洞壁之间浇筑混凝土；

待混凝土凝固后，拆除所述模板支架和所述浇筑模板。